ディスクI/Oがメモリキャッシングを上回る?驚くべきベンチマーク結果

2025-09-05

従来の常識では、メモリアクセスはディスクI/Oよりもはるかに高速であり、メモリキャッシングが不可欠であると考えられています。この記事は、巧妙なベンチマークテスト(大きなデータセット内の10の数え上げ)を用いて、その常識に挑戦しています。古いサーバーを使用し、コードの最適化(ループアンローリングとベクトル化)、そしてカスタムio_uringエンジンによって、著者は特定の条件下では、ディスクからの直接読み込みがメモリキャッシングよりも高速になることを示しています。ポイントは、ディスクがメモリよりも速いのではなく、従来のメモリアクセスメソッド(mmap)が大きなレイテンシをもたらす点です。カスタムio_uringエンジンは、ディスクの高い帯域幅とパイプライン処理を活用して、レイテンシを隠蔽します。この記事は、最新のアーキテクチャにおいて、最大限のパフォーマンスを得るためには、アルゴリズムとデータアクセスをハードウェア特性に合わせることが重要であることを強調し、今後のハードウェアトレンドについても展望しています。

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ハードウェア メモリキャッシング

ムーアの法則の終焉?従来型ソフトウェアのパフォーマンスボトルネック

2025-09-02

過去20年間、ハードウェアのある側面は急速に進歩しましたが(例:コア数、帯域幅、ベクトルユニット)、クロックサイクルあたりの命令数、IPC、レイテンシは停滞しています。「メモリはディスクより速い」といった従来の経験則は、もはや通用しません。この記事では、従来のソフトウェア(シングルスレッド、非ベクトル化)のパフォーマンス向上は、これらの停滞した指標によって制限されており、キャッシュミスコストが急増していると主張しています。著者は、常に進化するハードウェアのパフォーマンスを最大限に活用するために、ソフトウェアの書き方を再考する必要があると提案しています。

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テクノロジー